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Estatística Descritiva

o. O que é a estatística ? Para muitos, a estatística não passa de conjuntos de tabelas de dados numéricos. Os estatísticos são pessoas que coletam esses dados. • A estatística originou-se com a coleta e construção de tabelas de dados para os governos • A situação evoluiu e esta coleta de dados representa somente um dos aspectos da estatística. 2

Definição de Estatística A estatística é um conjunto de técnicas que permite, de forma sistemática, organizar, descrever, analisar e interpretar dados oriundos de estudos ou experimentos, realizados em qualquer área do conhecimento. 3

Áreas da Estatística 1. - Estatística Descritiva 2. - Probabilidade 3. - Inferência estatística 4

ESTATÍSTICA DESCRITIVA A estatística descritiva é a etapa inicial da análise utilizada para descrever e resumir os dados. A disponibilidade de uma grande quantidade de dados e de métodos computacionais muito eficientes revigorou está área da estatística. 5

PROBABILIDADE A teoria de probabilidades nos permite descrever os fenômenos aleatórios, ou seja, aqueles em que está presente a incerteza. 6

INFERENCIA ESTATISTICA E o estudo de técnicas que possibilitam a extrapolação, a um grande conjunto de dados, das informações e conclusões obtidas a partir da amostra. 7

Etapas da Analise Estatística 8

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Variável Qualquer característica associada a uma população Classificação de variáveis Qualitativa Nominal Ordinal Quantitativa Contínua Discreta sexo, cor dos olhos Classe social, grau de instrução Peso, altura, salario Número de filhos, numero de carros 10

Medidas Resumo Variáveis Quantitativas MEDIDAS DE POSIÇÃO: Moda, Média, Mediana, Percentís, Quartis, Média Aparada. MEDIDAS DE DISPERSÃO: Amplitude, Intervalo-Interquartil (dispersão entre quartos), Variância, Desvio Padrão. 11

Medidas de Posição Moda(mo): É o valor (ou atributo) que ocorre com maior freqüência. Moda Ex: 4, 5, 4, 6, 5, 8, 4, 4 Mo = 4 Variavel qualitativa 12

Média Ex: 2, 5, 3, 7, 8 Média = [(2+5+3+7+8)/5]=5 13

Mediana A mediana é o valor da variável que ocupa a posição central de um conjunto de n dados ordenados. Posição da mediana: (n+1)/2 Ex: 2, 5, 3, 7, 8 Dados ordenados: 2, 3, 5, 7, 8 => (5+1)/2=3 => Md = 5 Ex: 3, 5, 2, 1, 8, 6 Dados ordenados: 1, 2, 3, 5, 6, 8 => (6+1)/2=3, 5 => Md=(3+5)/2=4 14

Exemplo 2: Considere as notas de um teste de 3 grupos de alunos: Grupo 1: 3, 4, 5, 6, 7; Grupo 2: 1, 3, 5, 7, 9; e Grupo 3: 5, 5, 5. G 1 G 2 G 3 0 10 10 0 0 10 5 15

Medidas de Dispersão Finalidade: encontrar um valor que resuma a variabilidade de um conjunto de dados Amplitude (A): A=máx-min Para os grupos anteriores, temos: Grupo 1, A=4 Grupo 2, A=8 Grupo 3, A=0 16

Intervalo-Interquartil (d) É a diferença entre o terceiro quartil e o primeiro quartil, ou seja, d= Q 3 -Q 1 Ex(1): 15, 5, 3, 8, 10, 2, 7, 11, 12 Q 1=5 e Q 3=11 d =Q 3 -Q 1=11 -5=6 Max, Min, Q 1, Q 3, Q 2: importantes para se ter uma boa ideia da forma dos dados (simetrica ou assimetrica) e construir box-plots 17

Variância Desvio padrão S 18

Cálculo da variância para o grupo 1: G 1: 3, 4, 5, 6, 7: Vimos que: Desvio padrão 19

ORGANIZAÇÃO E REPRESENTAÇÃO DOS DADOS Uma das formas de organizar e resumir a informação contida em dados observados é por meio de tabela de freqüências e gráficos. Tabela de freqüência: relaciona categorias (ou classes) de valores, juntamente com contagem (ou freqüências) do número de valores que se enquadram em cada categoria ou classe. 1. Variáveis qualitativas: Podemos construir tabela de freqüência que os quantificam por categoria de classificação e sua representação gráfica é mediante gráfico de barras, gráfico setorial ou em forma de pizza. 20

Exemplo 1: Considere ao variável grau de Instrução dos da tabela 1. (Variável qualitativa) Tabela de freqüência 33, 3% : Frequência absoluta da categoria i (número de indivíduos que pertencem à categoria i : Frequência relativa da categoria i : Frequência relativa percentual da categoria i 21

Representação gráfica de variáveis qualitativas • Gráfico de Barras • Diagrama circular, de sectores ou em forma de “pizza” 22

para a variavel grau de instrução 23

2. Organização e representação de variáveis quantitativas 2. 1 Quantitativas discretos: Organizam-se mediante tabelas de frequências e a representação gráfica é mediante gráfico de barras Exemplo: Considere a variável número de filhos dados da tabela 1. 24

Observação 1: A partir da tabela 2. 1 podemos recuperar as 20 observação da tabela 1. 1, ou seja, aqui não temos perda de informação dos dados originais. Representação gráfica : Diagrama de Barras 35% % de funcionários 35 Mo=2 25% 25 20% 15 5% 5 0 1 2 3 4 5 Número de filhos 25

2. 2 Quantitativas continuas: Os seus valores podem ser qualquer número real e ainda geralmente existe um grande nùmero de valores diferentes. Como proceder a construir uma tabela de frequência nestes casos? A alternativa consiste em construir classes ou faixas de valores e contar o número de ocorrências em cada faixa 26

2. 2 Procedimento de construção de tabelas de freqüência para variáveis contínuas: 1. Escolha o número de intervalos de classe (k) 2. Identifique o menor valor (MIN) e o valor máximo (MAX) dos dados. 3. Calcule a amplitude dos dados (A): A=MAX –MIN 4. Calcule o comprimento de cada intervalo de classe (h): 1. Arredonde o valor de h de forma que seja obtido um número conveniente. 2. Obtenha os limites de cada intervalo de classe. Construa uma tabela de freqüências, constituída pelas seguintes colunas: • Número de ordem de cada intervalo (i) • Limites de cada intervalo. Os intervalos são fechados á esquerda e aberta à direita: NOTAÇÃO: |---27

Tabela 1. 1 Informação do estado civil, grau de instrução, número de filhos, idade e procedência de 36 funcionários sorteados ao acaso da empresa MB. (Bussab e Morettin) 28

Exemplo: Considere a variável salário da empresa comercializadora de produtos de informática. Procedimento: 1. Considere k=5. 2. MIN=4; MAX=23, 30. 3. A=MAX-MIN=23, 30 -4=19, 30 4. h=19, 3/5=3, 86 5. h 3, 9 6. Cálculo dos limites de cada intervalo: Os demais limites dos intervalos foram gerados seguindo o procedimento anterior. 29

Tabela 2. 2: Distribuição de freqüências da variável salário. Nesta organização de dados, temos perda de informação dos dados originais 30

Representação gráfica: • Histograma de freqüências relativas (em %) para a variável salário 33, 33% % de funcionários 30 27, 78% 19. 44% 20 16, 67% 10 2, 7% 0 4. 0 7. 9 11. 8 15. 7 19. 6 23. 5 Salário 31

. Histograma usando densidade de frequência (mais comum!) Área=1 7, 1%*3, 9=27, 6 32

Gráfico de Ramo e Folhas: Variável salário 4 00 56 5 25 73 6 26 66 86 7 39 44 59 8 12 46 74 95 9 13 35 77 80 10 53 76 11 06 59 12 00 79 13 23 60 85 14 69 71 15 99 16 22 61 17 26 18 75 19 40 • Valores concentrados entre 4 e 19 • Leve assimetria na direção dos valores grandes( assimétrica à direita) • Destaque do valor 23. 30 20 21 22 23 30 33

Esquema dos cinco números x(1) Q 1 Q 2 Q 3 x(n) n Total Observações Mediana Q 2 Quartis Q 1 Q 3 Extremos x(1) x(n) 34

Boxplot O BOXPLOT representa os dados através de um retângulo construído com os quartis e fornece informação sobre valores extremos. (veja o esquema embaixo) 35

Exemplo de construção de um Boxplot. Com a finalidade de aumentar o peso (em Kg) um regime alimentar foi aplicado em 12 pessoas. Os resultados (ordenados) foram: -0, 7 2, 5 3, 0 3, 6 4, 6 5, 3 5, 9 6, 0 6, 2 6, 3 7, 8 11, 2. Calculando as medidas temos: Mediana (md ou Q 2) = 5, 6 kg 1º. quartil (Q 1) = 3, 3 kg 3º. quartil (Q 3) = 6, 25 kg d=intervalo interquartil = Q 3 -Q 1 =2, 95 kg Logo as linhas auxiliares correspondem aos pontos: Q 1 -1, 5 d = -1, 25 kg Q 3+1, 5 d = 10, 675 kg 36

11. 2 Observação exterior (discrepante ou atipica) Exemplo: Considere os dados da tabela 1. 1, o boxplot para variável salário por educação e região de procedência dos funcionários da empresa. 37

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